水力發電站

陸欽侃

若干年以后，我們在假期里不會再在家里呆著了罷！我們將要乘著不冒黑煙的電氣火車，到全國各地去旅行。到那些新興的大城市里，去參觀各種各樣規模宏大的自動化工廠。到那些寬廣美麗的國營農場或集體農莊上，去看看電動拖拉機是怎樣工作的，電氣吸奶器是怎樣擠牛奶的。要是你從車窗里向外望的時候，往往可以看見許多高大的鐵塔，排列得非常整齊，牽引著閃閃發亮的電線。假如你循著那一列鐵塔前進，就會引你到黃河或長江或另一條河流的邊上。在那里可以看到一座雄偉壯觀的建筑物——攔河壩，它把河水形成了上下兩個高低懸殊的水面：上面是萬山環抱的人造大湖，下面流的是永不結冰的清水。一邊可以看到大輪船穩穩地駛過船閘，爬上湖去，一邊矗立著高樓大廈，里面就裝著許多大大小小的機器。“白煤”自己流進了機器，推動著機器不停止地轉動著。像這種大機器，不知要多少人才能轉動它，但是在那里簡直看不到人。等到向導員領你到那滿是儀表的控制室里，才看見幾個掌握這些大機器的人坐在那里或站在那里，只要他輕輕地一撥機紐，幾百公里以外的工廠里或農場上的機器就會動起來或停下來。這就是最新式的水力發電站。

水力發電建設的意義

列寧在一九二○年提出了一個天才的公式：“共產主義是蘇維埃政權加全國電氣化。”（注）

蘇聯人民一直在為實現國家電氣化的理想奮斗著。蘇聯在一九五○年的發電量比沙皇時代增加了四十倍。在第五個五年計劃中規定：一九五五年將比一九五○年增加約百分之八十。

蘇聯在實現國家電氣化的過程中，水力發電建設占據很重要的地位。

利用天然的水力資源建設水力發電站，以供應大量電能，其成本一般僅及燃燒煤炭或油的火力發電站的三分之一或四分之一，大型水電站的發電成本更加低廉。因此它可以刺激工業、農業和運輸業等更廣泛地應用電力，促使全國電氣化更快的實現。因為原動力成本的降低，各種工業產品的成本也可隨之降低。

以水力發電來代替火力發電，可以為國家節省大量的燃料，大大地改善國家燃料供需的平衡。據估計蘇聯的古比雪夫水電站和斯大林格勒水電站建設完成后，每年可能節省約一千三百萬噸燃料。同時本來運送大量燃料的交通運輸事業也可獲得解放，運輸工具本身所需要消費的大量燃料也可以節省下來。此外，生產相等數量的電力，水電站所需要的勞動力，約為火電站的十五分之一至二十分之一。

在一條河流上建設大型水電站，除發電以外，往往同時可以解決該河流及其附近地區的防洪、灌溉、航運、工業與城市給水等各種水利問題。像蘇聯伏爾加河上的古比雪夫水電站和斯大林格勒水電站建設完成后，除每年供應二百億千瓦小時廉價電能以外，同時改善了伏爾加河的航運，可以灌溉及浸潤一千四百萬公頃土地，增加農業生產，改善氣候條件，減少下游洪水，使沼澤地變為耕地，使沙漠地帶變雙為牧場，和在河灣上發展漁業等等。

怎樣建設水力發電站

水力發電建設是一種比較復雜的建設。設計的時侯，必須完全根據當地的自然條件，還要周密地考慮到水利、交通、農業、畜放、漁業、森林、礦產等等有關各個國民經濟部門的發展，需要多種多樣的科學技術，如氣象、水文、地形、地質、水能、水工、機械、電氣等等，因此要有各種各樣的科學家，工程師和干部互相配合起來，才能完成一個水電站的設計。

水力發電一般是利用河中水流的能力來帶動發電機旋轉，發出電來。（利用海潮的漲落也可發電，但應用尚不廣。）但天然的河水時枯時豐，枯水時期發電受到限制，洪水時期水量有余，這就不能與用電需要完全適應。為此人們可以修建水庫來調節水量，將洪水時期多余的水儲存在水庫里，等到枯水時期或用電需要比較多的時候，再從水庫中放出來補充，達到電力供需的平衡。但是修建水庫有時也不能完全滿足要求，如受到地形、地質等條件的限制，或建筑費用過分龐大而不經濟，或水庫區域內田地、房屋、森林、礦產等淹沒損失和人口遷移太多，影響其他國

民經濟。因此只能修建比較小的水庫，以部分地調節水量。

為補救河水豐枯不均的另一種方法，是利用火電站與水電站相輔配合供電：枯水時期水電站發電受到限制，乃由火電站多發些電，滿足用電的需要；豐水時期水電站可以盡量供應，而火電站則可以盡量少發電，既然水電站具有很多優點，但它的缺點卻要用火電站來彌補，所以兩者不能偏廢，而要求非常適當地配合，這樣既可調劑天然水量的不均，又可充分利用水力資源，同時還可盡量節省燃料的消費。

水電站最主要的建筑物是攔河壩，它將河流攔斷，逼高壩后的水面，形成水庫，以供調節水量之用。同時壩前壩后所形成的兩個高低懸殊的水面，就構成了水力發電的另一要素——落差（水力發電有兩個要素，即水量和落差），只要把水庫里的水引至壩下，利用水從高處流向低處所產生的力量，就可以推動水輪機。發電機是和水輪機裝在同一軸上的，它跟著水輪機的旋轉而發出電來。

此外，為了宜泄過大的洪水，在攔河壩的一部分或在壩旁要建筑溢洪道，并裝置閘門加以控制；為了聯通壩前壩后的航運，要建筑船閘或船梯；并要考慮當地木材和漁業的情況，修建筏道和漁梯。

各種水工建筑物對于它所承受的水壓力、冰壓力、土壓力、風力、浪力、地震力和其本身的重量等等都要經過精密計算，以保證其安全。但是也不能保守，尤其是大型水電站的工程數量很大，設計保守一些。就會浪費大量人力和物力。水工建筑物都和水接觸，水會到處鉆和擠，總是設法躲避或毀掉擋在它面前的障礙物。只要建筑物本身或它的基礎下存在著細小的縫隙，水就會滲漏過去，使得縫隙愈變愈大，這樣發展下去。最后建筑物就會坍塌或沖毀。

水電站建筑物的毀壞，將使國家遭受大量資財的損失，會破壞電力的正常生產，隨之而所有用電的各種工業、農業、運輸業和居民都要受到影響。與水電站相關聯的如灌溉、航運、給水等也都將受到損害，更嚴重的是在水產中經常蓄存著大量的水，一旦攔河壩毀壞，這些水就會極快地沖下去，毀滅下游地區千百萬人民的生命和財產，這種水災將比天然洪水更加嚴重。因此在社會主義國家中，水電站的建設是不容許失敗的。

但是在資本主義國家中不乏此種例子。在美國單是倒坍的土壩即達一百多處，因南福克壩坍塌的結果，死人在一萬以上。據研究。資本主義國家中破壞最嚴重的二十三個壩中，有十九個是由于基礎地質資料不足，其余的主要是由于水文資料不準確。這些都是因為沒有重視自然條件的勘測工作，而造成這種嚴重的失敗。資本家只顧追求他的最高利潤，不愿在自然條件的勘測上花更多的錢，根本不管人民的生命財產損失，所出這種危險在資本主義國家中是不可避免的。另一方面，像蘇聯建設了很多水電站，從來沒有一個水電站遭到失敗過。原因就是蘇聯在水電建設中非常重視地質和水文等勘測工作。只怕不知道存在的毛病，只要知道毛病所在，就要設法克服。蘇聯的先進技術，在松軟的基礎上經過優良的設計與施工，也都安全地建筑了水工建筑物。

要達到安全地建筑各種水工建筑物，水力發電建設中必需重視一切自然條件的勘測。地形測量和地質勘探都是非常艱苦的工作、從來沒有人走過的荒山僻壤，懸崖。荊棘叢中，小溪溝里，都必需實實在在一步一步地踏遍，才能不致遺漏地形地質的真實情況。水文和氣象的觀測。看起來好像是極其平凡的工作，每天每月做那不變的工作，但是假如有一天偷懶沒有觀測，水文和氣象的現象就一去不會重現了，再也無法補救。這些艱苦而又平凡的勞動的成果就是所有水電站設計的根據。目前有些青年輕視地形地質勘測工作，不愿意做水文氣象的觀測工作！他們認為這些工作太辛苦了，太平凡了，顯然他們沒有了解這些工作對國家建設的重要意義。

水電站的施工，尤其是大型水電站。需要完成極大的工作量。像古比雪夫水電站要燒筑六百萬立方公尺混凝土（相當于淮河佛子嶺水庫混凝土工程的二十八倍），完成一億五千萬立方公尺的士方（相當于永定河官廳水庫土方工程的七倍）。要在極快的速度下完成如此大量的工程，其施工就必需高度機械化。像蘇聯進行大量建設所用的巨大施工機械，一次開挖十四立方公尺的行動掘土機！可以代替七千到一萬個人的勞動，自動化的混凝土工廠，每天可以生產數千立方公尺混凝土。利用這些機械使建設人員的勞動盡量減輕，建設的成本因此降低、建設的期限因此縮短，早一天完成參加生產，就能夠促進全國電氣化的早日實現。

大型水電站的水輪發電機，也是驚人地巨大的。如古比雪夫水電站的水輪發電機，是世界上最大的，高達四十公尺，相當十層樓房那樣高，這種機械的設計、制造、運輸和安裝都是非常繁重的。

新式的廠房內還裝備著各種自動化裝置，以控制巨大的機器安全發電，因此不但減少了人力勞動。而且還提高了發電的質量，使其準確而可靠。更進一步的有采用遠距離控制，在水電站的廠房內就可以無人管理了。

建設水電站的地點，往往距離用電地點很遠，尤其是大型水電站所生產的大量電能，必需分送到各個很遠的地方去，而且許多電站往往要求聯系起來成為一個電力網。使廣大地區的所有發電站和電力用戶的供求關系得到很好的調劑。為此種種原因，就要建筑長達數百公里的輸電線，這也是一件巨大的工程。今天蘇聯正在建筑從古比雪夫到莫斯科長達九百公里的輸電線，其電壓已提高到四百千伏，造成全世界距離最長電壓最高的紀錄。蘇聯還在進一步研究利用直流輸電，將更為經濟（過去都是用交流電輸送的）。高壓輸電線的技術愈進步，促使

水力發電的利用更加廣泛。

新中國水力發電建設的前瞻

我國目前正處在逐步過渡到社會主義的時期，要逐步地實現國家的社會主義工業化，必須學習蘇聯，大量地發展電力工業，供應各種工業、首先是重工業的需要，并且將來在農業集體化的基礎上，要逐漸促進農業電氣化、采用電氣鐵道，逐步實現國家電氣化。

我國是一個水力資源極其豐富的國家，像黃河、長江、珠江、松花江等都是水量既豐落差又高的巨大河流，蘊蓄著大量水力，據極不完全的統計，我國擁有的水力資源達一億五千萬千瓦，居世界第二位（蘇聯的水力資源居世界第一位）。我國的水力資源，在全國各地分布很普遍。西南、中南和西北地區水力最為豐富，在那里煤炭蘊藏比較少，正好可以大量發展水力。東北、華北和華東地區雖然蘊藏著很豐富的煤炭，但是水力資源亦屬不少，可以利用火電站與水電站相輔配合供電，以盡量節省煤炭的消費，供給其他工業與運輸業之用。

但我國河流的流量分布大部極不均勻，洪水流量往往超過枯水流量數十倍。要充分利用這許多天然資源，必需建設巨大的水庫，以便調節水量，使與用電需要相適應。所有水庫除供給發電以外，同時可以解決這些河流上所存在的各種水利問題。

像黃河是舉世聞名的害河，歷來給人民帶來了不少災難——水災、旱災、沙災、冰災。所說“黃河百害，唯利一套”就是指黃河僅在河套有灌溉之利而已。其實黃河的“百害”是能夠消除的，而且可以絕不僅利用“一套”。據估計，它所蘊蓄的水力資源，相當于法國、意大利、瑞士和瑞典四個國家所有水力資源的總和。利用這些水力資源，可以逐步地在黃河上建設起不止一個大型水電站，以配合西北和華北地區豐富礦藏的開發，建成新的大工業區。這種大型水電站除供給工業所需大量廉價電能外，它的巨大水庫同時可以攔蓄洪水，以防止下游的水災。流量經過調節后，可以增加農田灌溉的面積，并利用廉價電力，進行高地灌溉，推行農業電氣化，大量增加糧食與經濟作物的生產。工業與城市的給水也能充分供應。航運交通也可因此而得到改善。但是黃河河水所含泥沙太多，如不設法處理，將會淤積在水庫里，使其失去應有的效用。為此必須在黃土高原上進行長期而廣泛的水土保持工作，種樹，植草，改良農業與土壤，以減少黃土的沖刷，這樣黃河的水也就清了。

長江的水力資源比黃河更多，單就宜昌三峽一個地點而論，其可以開發的水力相當于美國現有全部水電站的發電能力。長江的大小支流如金沙江、普渡河、岷江、大渡河、嘉陵江、龍溪河、烏江、漢水、沅水、資水、贛江等等都有不少水力資源。它們除供給大量廉價動力以外，同時也可以解決長江流域的防洪、灌溉、航運、給水等各種水利問題。

淮河是正在進行著的綜合開發的例子，其水力資源是比較少的，但也配合著治淮工程進行了一些小型水電站的建設。其他如華東的錢塘江、閩江，華南的西江、北江，華北的永定河、灤河，東北的松花江、嫩江，新疆的伊犁河，西藏的雅魯藏布江，都是可以利用的水力資源。

我國勞動人民對于水力利用，早在三千年前就已創造了水輪，用來汲取河水灌溉田地，還有水磨用來春研五谷，至今全國許多地方還存在著這種水輪和水磨。但是在長時期的封建統治下，中國的科學技術沒有得到發展。自帝國主義侵入后，為了掠奪我們的資源，曾經很粗劣地建筑了一些水電站，做了一些不完整的設計。直到全國解放的時候，我國已經利用的水力是極少的。

解放以來的四年中，全國各地展開了大規模的水力勘測工作。不少同志在叢山深溝中進行測量，爬在陡崖上敲打巖石，在冰上鉆探河底地質，在激流里測驗水文情況，并在廣大地區調查經濟情況。他們不怕艱苦，住的是帳蓬，喝的是雪水。他們并不以為這是平凡的工作，因而在工作中不斷地找竅門，提高工作效率，提高業務水平，保證工作質量，爭取早日完成國家交給的任務。這些水力發電建設的先鋒隊，正在為最近將來建設大型水電站作好必要的準備工作。

在這四年中，我們曾經恢復和建設完成了九個大小水電站，其中兩個比較大的水電站在蘇聯專家的直接指導下，由殘缺危險的狀態，建設成為完善的新式水電站，不但為國家經濟恢復時期貢獻了一定的力量，而且還培養出來一批新生的力量。

現在我國已開始了第一個五年計劃的經濟建設，電力工業方面還是以建設火力發電站為重點，這是因為水力發電站的建設是一件比較長期的和復雜的工作，建設投資亦比火力發電站為大，我們目前還沒有充分可能立即動手來建設大型的水力發電站，但是今天我們必須適當地安排水力發電站的建設計劃，進行水力資源的勘測，收集有關的各種資料，做好一切準備工作。同時根據我們今天已有的一些條件和國家經濟建設的需要，以及現有水力資料，也有可能和需要來著手建設一些中、小型的和個別較大型的水電站。通過這些水電站的建設，我們就可以逐步地壯大技術力量，累積經驗，為將來建設更大型的水力發電站創造條件。

我們相信，新中國在共產黨和毛主席的領導下，在總路線的照耀下，若干年后，在我們的長江、黃河，以及其他等等河流上，將逐漸建立起各種大小不一的最新式的水電站，到那時，電氣化將在我國生產上日益廣泛地發展著，全國人民百年來的工業化的理想將變成活生生的現實，我們的國家將在這個基礎上更加繁榮富強起來，建成偉大的社會主義國家。

（注）列寧在一九二○年十一月二十一日莫斯科省黨代表會議上的講話。